III. Sekce „Strukturní a mechanické vlastnosti disperzních systémů“

1. Strukturování v koloidních a polymerních systémech. Gely a želé. Jejich vlastnosti, mechanismus vzniku a praktický význam. Tixotropie a syntereze

Podle A.I. Rabinerson a G.I. Fuchse, struktury vytvořené ve vysoce rozptýlených systémech lze klasifikovat podle jejich hustoty:

1. Prostorové - struktury jsou charakteristické pro disperzní systémy s anizodiametrickými částicemi;

2. Kompaktní - struktury často vznikají v systémech s izodiametrickými částicemi.

Při skutečné koagulaci, kdy částice zcela ztratí svůj faktor stability, se slepí a vytvoří agregáty složek. Po dosažení určité velikosti tvoří tyto agregáty husté koagulum. Pokud dojde k neúplné astabilizaci systému, bude faktor stability odstraněn pouze z některých oblastí povrchu částic, a to i ne zcela, a v důsledku toho částice, které se v takových místech slepí, vytvoří prostorový síť, v jejíchž smyčkách se nachází rozptýlené médium. Dochází ke gelovatění.

Tvorba gelu je přechod koloidního roztoku z volně dispergovaného stavu (sol) do vázaného disperzního stavu (gel).

Gelování ovlivňuje řada faktorů:

· koncentrace rozptýleného média;

· zmenšení velikosti částic;

· teplota;

· mechanický náraz.

Podobný přechod roztoku IUD na želé se nazývá gelace. Může k němu dojít spontánně, v důsledku změny teploty při zahuštění roztoku nebo přidání malého množství elektrolytu.

Želé mají takové vlastnosti, jako je viskozita, osmotický tlak, elasticita, tekutost, schopnost rozptylovat světlo, tixotropní vlastnosti a syntéza.

Tixotropie je schopnost struktur, po jejich zničení v důsledku nějakého mechanického působení, spontánně se v průběhu času zotavit.

Syntéza je spontánní zmenšení velikosti gelu se současným uvolněním dispergovaného média obsaženého ve smyčkách gelu.

Želé a proces gelovatění mají velký význam v medicíně, biologii, technologii a pekařském průmyslu. Tvorba adhezivní vrstvy při lepení, gelování pyroxylinu, získávání umělého vlákna, činění kůže.

2. Koagulační a kondenzačno-krystalizační struktury podle P.A. Rebinder

Podle Rehbindera lze struktury v koloidních a mikroheterogenních systémech rozdělit na:

· koagulace (tixotropně-reverzibilní) - struktury, které vznikají jako důsledek snížení agregační stability disperzních systémů, kdy částice zcela ztratí faktor stability, slepí se, tvoří kompaktní agregáty.

· kondenzace-krystalizace (nevratné - zničitelné struktury) - vazby mezi částicemi vznikají působením chemických sil. Tyto struktury vznikají buď jako důsledek tvorby pevných chemických vazeb mezi částicemi, nebo jako výsledek slučování krystalů při krystalizaci nové fáze.

3 Normální newtonské tekutiny, strukturované tekutiny. Viskozita. Viskozitní anomálie. Newtonova, Poiseuilleova, Binghamova rovnice. Reologické závislosti. Einsteinovy ​​rovnice pro stanovení viskozity koloidních systémů

Tekutá tělesa se dělí na:

1. Newtonské kapaliny - systémy, jejichž viskozita nezávisí na smykovém napětí a je konstantní hodnotou v souladu s Newtonovým zákonem;

2. strukturované - jejichž proudění se neřídí Newtonovým zákonem, jejich viskozita závisí na smykovém napětí;

2.1 stacionární - jejichž reologické vlastnosti se v čase nemění;

2.2 nestacionární - u kterých jsou tyto charakteristiky závislé na čase.

Viskozita je schopnost kapalné látky odolávat pohybu. V kapalinách je viskozita určena vnitřním tlakem a s rostoucí teplotou viskozita klesá. V plynech je viskozita způsobena tepelným pohybem molekul s rostoucí teplotou viskozita roste.

Viskozitní koeficient je odporová síla, která vzniká mezi vrstvami tekutého tělesa s plochami a vzdálenými od sebe, když se vzájemně pohybují rychlostí.

Dynamická viskozita

Vlastnosti látky opačné k viskozitě se nazývají tekutost a hodnota opačná k viskozitnímu koeficientu je viskozitní koeficient.

Kinematická viskozita bere v úvahu hustotu látky a souvisí s dynamickou viskozitou:

Kapaliny schopné proudění, ale nerespektující Newtonův zákon, se obvykle nazývají anomální.

Podle Newtonovy definice viskozity je vnitřní třecí síla, která má stejnou hodnotu, ale je ve směru opačném k vnější síle, úměrná ploše vrstvy, na kterou tato síla působí, a gradientu rychlosti mezi vrstvami:

Vztažením síly k ploše by rovnice vypadala takto:

kde je smykové napětí, které udržuje proudění tekutiny.

Laminární proudění kapaliny trubicemi je popsáno Poiseuilleovou rovnicí:

kde je objemový průtok;

Poloměr a délka trubky;

Rozdíl tlaků na koncích trubky;

Viskozita kapaliny.

Bingham vyjádřil plastickou viskozitu rovnicí:

kde je úhel, který svírá přímka s osou úsečky.

U většiny strukturovaných koloidních systémů však závislost na není vyjádřena přímkou, ale křivkou.

Důvodem tohoto jevu je, že po dosažení meze kluzu se konstrukce nezhroutí okamžitě, ale postupně, jak se gradient rychlosti tekutiny zvyšuje.

Existují tři kritická smyková napětí:

1. - první nebo minimální mez kluzu odpovídající začátku toku.

2. - Binghamská mez kluzu, odpovídající segmentu na ose x, odříznutá pokračováním přímého úseku křivky.

3. - maximální mez kluzu, odpovídající hodnotě, při které se křivka stává přímkou.

První axiom reologie: při rovnoměrném rovnoměrném stlačení se materiálové systémy chovají stejně - jako ideální elastická tělesa.

Druhý axiom reologie: jakýkoli materiálový systém má všechny reologické vlastnosti.

Einstein prokázal souvislost mezi viskozitou disperzního systému a objemovým podílem dispergované fáze:

kde je viskozita dispergovaného média.

Bylo zjištěno, že koeficient at závisí na tvaru částic, takže Einsteinova rovnice může mít obecnější tvar:

kde je koeficient závislý na tvaru částice dispergované fáze.

Pro relativní a specifickou viskozitu disperzního systému se Einsteinova rovnice transformuje do následujících vztahů:

Ne všechny látky jsou v sobě rozpustné, to znamená, že tvoří skutečné roztoky. Samozřejmě můžete uměle rozdrtit jednu látku a distribuovat ji v objemu jiné, ale v každém případě bude takový systém heterogenní. Například...

Klasifikace disperzních systémů podle stavu agregace. Vlastnosti každého systému

Na základě velikosti částic dispergované fáze se rozlišují hrubě disperzní systémy (suspenze) s velikostí částic větší než 500 nm a jemně disperzní systémy (koloidní roztoky nebo koloidy) s velikostí částic od 1 do 500 nm. .

Koloidní chemie

1. Molekulárně - kinetické vlastnosti koloidů. Brownův pohyb V takových jevech se odhalují molekulárně kinetické vlastnosti koloidních systémů a roztoků námořních sil, stejně jako plynů a molekulárních nebo iontových roztoků...

Koloidní chemie

1. Optické vlastnosti koloidních systémů. Opalescence a fluorescence Průchod světla koloidním systémem způsobuje tři optické efekty: absorpci, odraz a rozptyl paprsků. Absorpce je společná pro všechny systémy...

Koloidní chemie

1. Odpružení. Způsoby výroby a stabilizace. Vlastnosti suspenzí a jejich aplikace Suspenze jsou systémy s pevnou dispergovanou fází a kapalným disperzním prostředím, jejichž velikosti částic přesahují koloidní velikosti...

Koloidní systémy v těle a jejich funkce

Typy a vlastnosti koloidních systémů. Fyzikální vlastnosti koloidního disperzního systému závisí na odpovídajících vlastnostech fází, které tvoří koloidní systém. Například...

Nikl a jeho sloučeniny

Atomová hmotnost 58,71. Hustota při 20 °C, g/cm3? 8, 9. Teplota, OS: - tání - 1453. - var - 2140. Latentní teplo, cal/g: - tání - 73. - vypařování - 1450. Elektrický odpor při 20o C, Ohm. mm2/m? 0,068 Modul normální pružnosti...

Výroba 1,2-dichlorethanu

Vlastnosti hliníku a oblasti použití v průmyslu a každodenním životě

V následujících letech bylo kvůli srovnatelné snadnosti výroby a atraktivním vlastnostem publikováno mnoho prací o vlastnostech hliníku...

Metody míchání polymerů

Obrázek 4 ukazuje typické závislosti pevnosti a prodloužení při přetržení na složení polymerní kompozice...

Fyzikálně-chemické metody studia ropných kalů

Mechanické nečistoty jsou v ropě obsaženy ve formě písku, jílových minerálů a různých solí, které jsou suspendovány...

Fyzikální vlastnosti polymerů

Relaxační vlastnosti krystalických polymerů se jasně projevují v kinetických vlastnostech jejich krystalizačního procesu: 1...

Chemické vlastnosti přírodních vod - objekty environmentální-analytické kontroly

Obrázek 1 přirozená hydrolýza vodní atmosféry Předmětem environmentální analytické kontroly je voda – sladká, povrchová, podzemní, mořská, dále srážková, tající voda, odpadní vody vypouštěné do útvarů povrchových vod...

Chemie fullerenů

Molekuly fulerenu mají vysokou mechanickou pevnost. B pro jednotlivou molekulu fullerenu C60 dává hodnoty ~720 ? 900 GPa. Diamantový krystal má B ~ 450 GPa, tzn. je dvakrát snadnější komprimovat...

Chemie prvků skupiny IB

Zlato je již dlouho předmětem vědeckého výzkumu a patří mezi kovy, jejichž vlastnosti byly studovány dostatečně do hloubky. Atomové číslo zlata 79, atomová hmotnost 197,967, atomový objem 10,2 cm/mol...

Sekce „Strukturní a mechanické vlastnosti disperzních systémů“

1. Strukturování v koloidních a polymerních systémech. Gely a želé. Jejich vlastnosti, mechanismus vzniku a praktický význam. Tixotropie a syntereze

Podle A.I. Rabinerson a G.I. Fuchse, struktury vytvořené ve vysoce rozptýlených systémech lze klasifikovat podle jejich hustoty:

1. Prostorový- struktury jsou charakteristické pro disperzní systémy s anizodiametrickými částicemi;

2. Kompaktní- struktury často vznikají v systémech s izodiametrickými částicemi.

Při skutečné koagulaci, kdy částice zcela ztratí svůj faktor stability, se slepí a vytvoří agregáty složek. Po dosažení určité velikosti tvoří tyto agregáty husté koagulum. Pokud dojde k neúplné astabilizaci systému, bude faktor stability odstraněn pouze z některých oblastí povrchu částic, a to i ne zcela, a v důsledku toho částice, které se v takových místech slepí, vytvoří prostorový síť, v jejíchž smyčkách se nachází rozptýlené médium. Dochází ke gelovatění.

Tvorba gelu je přechod koloidního roztoku z volně dispergovaného stavu (sol) do vázaného disperzního stavu (gel).

Gelování ovlivňuje řada faktorů:

· koncentrace rozptýleného média;

· zmenšení velikosti částic;

· teplota;

· mechanický náraz.

Podobný přechod roztoku IUD na želé se nazývá gelace. Může k němu dojít spontánně, v důsledku změny teploty při zahuštění roztoku nebo přidání malého množství elektrolytu.

Želé mají takové vlastnosti, jako je viskozita, osmotický tlak, elasticita, tekutost, schopnost rozptylovat světlo, tixotropní vlastnosti a syntéza.

Tixotropie- schopnost konstrukcí se po jejich destrukci v důsledku nějakého mechanického působení spontánně v průběhu času zotavit.

Syntéza- spontánní zmenšení velikosti gelu se současným uvolněním dispergovaného média obsaženého ve smyčkách gelu.

Želé a proces gelovatění mají velký význam v medicíně, biologii, technologii a pekařském průmyslu. Tvorba adhezivní vrstvy při lepení, gelování pyroxylinu, získávání umělého vlákna, činění kůže.

2. Koagulační a kondenzačno-krystalizační struktury podle P.A. Rebinder

Podle Rehbindera lze struktury v koloidních a mikroheterogenních systémech rozdělit na:

· koagulace (tixotropně-reverzibilní) - struktury, které vznikají jako důsledek snížení agregační stability disperzních systémů, kdy částice zcela ztratí faktor stability, slepí se, tvoří kompaktní agregáty.

· kondenzace-krystalizace (nevratné - zničitelné struktury) - vazby mezi částicemi vznikají působením chemických sil. Tyto struktury vznikají buď jako důsledek tvorby pevných chemických vazeb mezi částicemi, nebo jako výsledek slučování krystalů při krystalizaci nové fáze.

3 Normální newtonské tekutiny, strukturované tekutiny. Viskozita. Viskozitní anomálie. Newtonova, Poiseuilleova, Binghamova rovnice. Reologické závislosti. Einsteinovy ​​rovnice pro stanovení viskozity koloidních systémů

Tekutá tělesa se dělí na:

1. Newtonské kapaliny - systémy, jejichž viskozita nezávisí na smykovém napětí a je konstantní hodnotou v souladu s Newtonovým zákonem;

2. strukturované - jejichž proudění se neřídí Newtonovým zákonem, jejich viskozita závisí na smykovém napětí;

2.1 stacionární - jejichž reologické vlastnosti se v čase nemění;

2.2 nestacionární - u kterých jsou tyto charakteristiky závislé na čase.

Viskozita je schopnost kapalné látky odolávat pohybu. V kapalinách je viskozita určena vnitřním tlakem a s rostoucí teplotou viskozita klesá. V plynech je viskozita způsobena tepelným pohybem molekul s rostoucí teplotou viskozita roste.

Viskozitní koeficient je odporová síla, která vzniká mezi vrstvami tekutého tělesa s plochami a vzdálenými od sebe, když se vzájemně pohybují rychlostí.

Dynamická viskozita

Vlastnosti látky opačné k viskozitě se nazývají tekutost a hodnota opačná k viskozitnímu koeficientu je viskozitní koeficient.

Kinematická viskozita bere v úvahu hustotu látky a souvisí s dynamickou viskozitou:

Kapaliny schopné proudění, ale nerespektující Newtonův zákon, se obvykle nazývají anomální.

Podle Newtonovy definice viskozity je vnitřní třecí síla, která má stejnou hodnotu, ale je ve směru opačném k vnější síle, úměrná ploše vrstvy, na kterou tato síla působí, a gradientu rychlosti mezi vrstvami:

Vztažením síly k ploše by rovnice vypadala takto:

kde je smykové napětí, které udržuje proudění tekutiny.

Laminární proudění kapaliny trubicemi je popsáno Poiseuilleovou rovnicí:

kde je objemový průtok;

Poloměr a délka trubky;

Rozdíl tlaků na koncích trubky;

Viskozita kapaliny.

Bingham vyjádřil plastickou viskozitu rovnicí:

kde je úhel, který svírá přímka s osou úsečky.

U většiny strukturovaných koloidních systémů však závislost na není vyjádřena přímkou, ale křivkou.

Důvodem tohoto jevu je, že po dosažení meze kluzu se konstrukce nezhroutí okamžitě, ale postupně, jak se gradient rychlosti tekutiny zvyšuje.

Existují tři kritická smyková napětí:

1. - první nebo minimální mez kluzu odpovídající začátku toku.

2. - Binghamská mez kluzu, odpovídající segmentu na ose x, odříznutá pokračováním přímého úseku křivky.

3. - maximální mez kluzu, odpovídající hodnotě, při které se křivka stává přímkou.

První axiom reologie: při rovnoměrném rovnoměrném stlačení se materiálové systémy chovají stejně - jako ideální elastická tělesa.

Druhý axiom reologie: jakýkoli materiálový systém má všechny reologické vlastnosti.

Einstein prokázal souvislost mezi viskozitou disperzního systému a objemovým podílem dispergované fáze:

kde je viskozita dispergovaného média.

Bylo zjištěno, že koeficient at závisí na tvaru částic, takže Einsteinova rovnice může mít obecnější tvar:

kde je koeficient závislý na tvaru částice dispergované fáze.

Pro relativní a specifickou viskozitu disperzního systému se Einsteinova rovnice transformuje do následujících vztahů:

Stavba těles je obvykle chápána jako prostorové relativní uspořádání jednotlivých částí těla: atomů, molekul, malých částic. Struktura zředěných agregovaně stabilních disperzních systémů je v řadě vlastností velmi podobná struktuře pravých roztoků. Hlavní rozdíl je v tom, že v disperzních (heterogenních) systémech se částice dispergované fáze a molekuly disperzního prostředí velmi liší velikostí. Zvýšení koncentrace dispergované fáze vede k interakci jejích částic. Ke změně vlastností disperzních systémů se zvyšující se koncentrací dochází postupně, dokud nedojde ke koagulaci částic. V koloidní chemii jsou pojmy struktura a tvorba struktury obvykle spojeny specificky s koagulací. Při procesu koagulace se z částic dispergované fáze vytváří prostorová strukturní síť, která prudce zvyšuje pevnost systému.

Tvorba struktury ve volně dispergovaných systémech je tedy výsledkem ztráty jejich agregační stability. Jak se zvyšuje pevnost konstrukce, volně rozptýlený systém se přeměňuje na koherentně rozptýlený systém.

Široká škála strukturních a mechanických vlastností odráží rozmanitost přírodních a syntetických těles, z nichž většinu tvoří dispergované systémy se všemi možnými kombinacemi fází, které se liší povahou a stavem agregace, velikostí částic a interakcí mezi nimi. Strukturální a mechanické vlastnosti disperzních systémů se proto jeví jako spojitá a nekonečná řada nejen přechodných, aditivních vlastností, ale také kvalitativně nových, které nejsou vlastní jednotlivým komponentám. Schopnost řídit procesy probíhající v disperzních systémech otevírá neomezené možnosti pro získávání materiálů s požadovanými vlastnostmi.

Při tvorbě koagulačních struktur je interakce částic prováděná vrstvami disperzního prostředí zpravidla van der Waalsova, a proto prostorová kostra takové struktury nemůže být vysoce odolná. Mechanické vlastnosti koagulačních struktur nejsou určeny ani tak vlastnostmi částic tvořících strukturu, ale povahou a charakteristikami mezičásticových vazeb a vrstev média.

Koagulační struktury mají obvykle kapalné disperzní médium. Vyznačují se schopností obnovit strukturu v průběhu času po jejím mechanickém zničení. Tento jev se nazývá tixotropie . V souladu s tím se takové struktury často také nazývají koagulační-thixotropní.

Spontánní obnova koagulační struktury ukazuje, že má největší mechanickou pevnost s relativním minimem Gibbsovy energie.

Při praktických činnostech lidé využívají skutečná těla s různými strukturami. Materiály a výrobky z nich jsou zpravidla pevné látky s kondenzačně-krystalizačními strukturami (kovy, slitiny, keramika, beton apod.), surovinami a meziprodukty jsou nejčastěji kapalné nebo pevné systémy s koagulační strukturou. Posledně jmenované jsou velmi výhodné v technologii materiálů, protože poskytují schopnost regulovat složení a homogenitu a v technologii produktu - regulaci lisovacích procesů atd.

Obr.39. Typické průtokové křivky pro kapalná tělesa:

1- Newtonské kapaliny; 2- pseudoplastické kapaliny; 3- dilatační kapaliny

Obr.40. Typické průtokové křivky pro pevné látky:

1 - Binghamovo tělo; 2 - pseudoplastické pevné těleso; 3 - plastové dilatační tělo

Různorodost struktur ve skutečných rozptýlených systémech neumožňuje jejich jasné oddělení. Samozřejmě existuje mnoho mezistavů systémů. A přesto navrhovaný P.A. Rebinderova klasifikace struktur disperzních systémů pomáhá propojit mechanické vlastnosti těles s jejich strukturou.

Existují klasifikace těles na základě jejich reologických vlastností. V souladu s těmito vlastnostmi se obvykle všechna skutečná tělesa dělí na jako kapalina(mez kluzu je nulová, P*= 0) a pevné jako(P*>0).

Tekutá tělesa jsou klasifikována do Newtonovský A nenewtonské kapaliny .

Newtonovské kapaliny jsou systémy, jejichž viskozita nezávisí na smykovém napětí a má konstantní hodnotu v souladu s Newtonovým zákonem.

Proudění nenewtonských kapalin se neřídí Newtonovým zákonem, jejich viskozita závisí na smykovém napětí. Na druhé straně se dělí na stacionární, jejichž reologické vlastnosti se v čase nemění, a nestacionární, u nichž tyto charakteristiky závisí na čase. Mezi nenewtonskými stacionárními kapalinami jsou pseudoplastický A dilatantní. Typické závislosti rychlosti relativní deformace kapalin podobných těles na smykovém napětí (průtokové křivky nebo reologické křivky) jsou uvedeny na obr. 39.

Experimentální studie ukázaly, že grafické vztahy mezi smykovým napětím a rychlostí deformace, prezentované v logaritmických souřadnicích, se pro stacionární kapalinové systémy často ukazují jako lineární a liší se pouze tečnou přímky. Proto lze obecnou závislost smykového napětí na rychlosti relativní deformace vyjádřit jako mocninnou funkci:

Kde k A n- konstanty charakterizující daný systém podobný kapalině.

Dvouparametrová rovnice (XIV.7) je známá jako Ostwald-Weylův matematický model.

Li n = 1, kapalina je newtonská a konstantní k se shoduje s hodnotou newtonovské viskozity η (přímka 1 na obr. 39). Takže odchylka n od jednoty charakterizuje míru odchylky vlastností kapaliny od newtonovských. Pro pseudoplastické kapaliny ( n< 1) vyznačující se poklesem viskozity s rostoucí rychlostí smykového přetvoření (křivka 2 na obr. 39). Pro dilatující kapaliny n>1 a viskozita roste s rostoucí rychlostí smykového přetvoření (křivka 3 na obr. 39).

Zředěné disperzní systémy s částicemi s rovnoměrnou osou jsou obvykle newtonovské kapaliny. Pseudoplastické kapaliny zahrnují suspenze obsahující asymetrické částice a roztoky polymerů. Jak se smykové napětí zvyšuje, částice suspenze postupně orientují své hlavní osy ve směru proudění. Chaotický pohyb částic se mění na uspořádaný, což vede ke snížení viskozity. Dilatantní kapaliny jsou vzácné, jejich vlastnosti jsou charakteristické např. pro některé keramické hmoty. Dilatační chování je pozorováno v disperzních systémech s vysokým obsahem pevné fáze. Když takové rozptýlené systémy proudí pod vlivem malého zatížení, disperzní médium hraje roli maziva, snižuje třecí sílu a v důsledku toho viskozitu. Se zvyšujícím se zatížením se narušuje (uvolňuje se) hutné balení částic, objem systému se mírně zvětšuje (zvýší se mezičásticový objem), což vede k odtoku kapaliny do rozšířených oblastí a její nedostatečné lubrikaci částic, které se o sebe třou. jiné, tj. zvyšuje se viskozita.

Pevné disperzní systémy se dělí na Bingham A neBinghamské. Jejich chování popisuje obecná rovnice:

Na n= 1 rovnice následuje Binghamovo těleso, n> 1 - plastové dilatační těleso a n < 1- псевдопластическое твердообразное тело (рис.40).

Je třeba poznamenat, že pevná a kapalná tělesa se liší nejen přítomností nebo nepřítomností meze kluzu, ale také určitým chováním při vývoji deformace. S narůstajícím zatížením se strukturované kapaliny vyznačují přechodem do newtonského proudění, což odpovídá extrémně zničené struktuře; u pevných těles vede zvýšení zátěže k přerušení kontinuity tělesa a jeho destrukci. Existuje mnoho systémů se středními strukturálními a mechanickými vlastnostmi.

Z hlediska reologických vlastností jsou mycí kapaliny, kaly, olejové barvy atd. velmi podobné pevným systémům Bingham. Vyznačují se nízkou mezí kluzu a při vývoji deformace se chovají jako strukturované kapaliny. Takové systémy jsou klasifikovány jako nenewtonské kapaliny.

Typické pevné látky mají významnou mez kluzu. Křehké těleso se zhroutí při zatížení menším, než je mez kluzu (mez pružnosti). U většiny reálných těles dochází k plastickým deformacím při všech zatíženích, ale často v oblasti malých zatížení je lze zanedbat.

Rozdělení pevných látek na elastické, plastické a křehké je tedy také do jisté míry libovolné, neboť povaha deformace závisí na podmínkách, druhu napětí, době jejich působení a dalších faktorech. Mezi křehké pevné látky patří anorganické materiály jako beton, keramika atd. Kovy a slitiny mají plastické vlastnosti. Pro organické plasty jsou typičtější vysoce elastické a viskózní stavy tečení.

Tento jev charakterizuje nestacionární systémy, jejichž reologické vlastnosti se v čase mění tixotropie. Tixotropie je specifická vlastnost koagulačních struktur. Destrukce struktury se projevuje roztržením kontaktů mezi částicemi dispergované fáze a její tixotropní obnova se projevuje obnovením těchto kontaktů v důsledku mobility média a Brownova pohybu částic. Obnova struktury je obvykle řízena zvýšením viskozity systému, takže jev tixotropie lze definovat jako pokles viskozity systému v průběhu času při zatížení a postupné zvyšování viskozity po zátěž je odstraněna.

Suspenze bentonitového jílu s koncentrací dispergované fáze více než 10 % mají výraznou tixotropii. V klidném stavu je tento systém plastovým pevným tělesem, které neteče vlivem gravitace. Po protřepání se suspenze tak zřídne, že může snadno vytéct z nádoby. Po určité době udržování odpružení v klidném stavu se opět změní na nefluidní strukturovaný systém. Tuto okolnost je třeba vzít v úvahu při čerpání suspenzí, které mohou při případném zastavení čerpadel ztuhnout.

STRUKTURÁLNĚ-MECHANICKÉ VLASTNOSTI DISPERZNÍCH SYSTÉMŮ

Vznik struktur v koloidních a mikroheterogenních systémech je důsledkem koagulace těchto systémů a s rostoucí koncentrací dispergované fáze prochází široké „spektrum“ stavů - od skutečně kapalných (solů) přes strukturované kapaliny, gely k pevným systémům.

Koloidní a mikroheterogenní systémy s kapalným a pevným disperzním prostředím mají jako všechny kondenzované systémy určité mechanické vlastnosti - viskozitu, často plasticitu, elasticitu a pevnost. Tyto vlastnosti jsou spojeny se strukturou systémů, proto se nazývají konstrukčně-mechanické vlastnosti, popř reologické.

Koloidní a mikroheterogenní disperzní systémy se dělí na volně disperzní a koherentně disperzní. Je-li disperzním prostředím kapalina, pak existují i ​​přechodné systémy, jejichž jednotlivé částice jsou mezi sebou spojeny do volných agregátů, ale netvoří souvislou strukturu - strukturované kapaliny.

Typ systému je značně ovlivněn koncentrací dispergované fáze. Koloidní systémy, ve kterých jsou částice umístěny v dostatečně velkých vzdálenostech od sebe a prakticky neinteragují, se nazývají volně rozptýlené. Zavedením stabilizátoru do takového systému, který zabraňuje přiblížení částic a projevu molekulárních sil mezi nimi, je možné výrazně zvýšit kritickou koncentraci, při které vznikají vazby mezi prvky strukturní sítě. Je třeba poznamenat, že svými vlastnostmi jsou takové koloidní systémy velmi podobné běžným kapalinám; jejich viskozita se jen málo liší od viskozity disperzního prostředí a mírně se zvyšuje se zvyšujícím se obsahem dispergované fáze.

V kohezně dispergovaných systémech může koncentrace dispergované fáze dosahovat vysokých hodnot. Částice v takovém systému jsou navzájem spojeny mezimolekulárními silami a v důsledku toho nejsou schopny vzájemného pohybu, tvoří prostorovou síť nebo strukturu. Soudržné disperzní systémy mají do určité míry vlastnosti pevných látek - schopnost udržet tvar, určitou pevnost, pružnost, elasticitu. Ale vzhledem k nízké pevnosti spojení mezi jednotlivými prvky konstrukce se snadno ničí a tyto systémy získávají schopnost proudění.

Strukturované kapaliny jsou systémy s nízkou koncentrací dispergované fáze, ale s výraznou tendencí částic slepovat se. Mají střední vlastnosti; tyto systémy jsou schopné proudění, ale nepodléhají zákonům proudění běžných nestrukturovaných kapalin.

STRUKTURÁLNĚ-MECHANICKÉ VLASTNOSTI DISPERZNÍCH SYSTÉMŮ - koncepce a typy. Klasifikace a vlastnosti kategorie "STRUKTUÁLNĚ-MECHANICKÉ VLASTNOSTI DISPERZNÍCH SYSTÉMŮ" 2017, 2018.

Přepis

1. jaderná univerzita "MEPhI" Schváleno přednostou. Katedra HiTMSE Dr. tech. vědy, profesor Guzeev V.V. Konková STRUKTURÁLNĚ MECHANICKÉ VLASTNOSTI DISPERZNÍCH SYSTÉMŮ Laboratorní příručka Seversk 2010

2 UDC BBK K Konkova A. V. Strukturní a mechanické vlastnosti disperzních systémů: průvodce laboratorními pracemi. / A.V. Konkova Seversk: Nakladatelství STI NRNU MEPhI, s. Manuál obsahuje plán kolokvia, teoretickou část, experimentální část a seznam doporučené literatury. Určeno pro studenty STI specializace NRNU MEPhI při provádění laboratorních prací v předmětu „Povrchové jevy a disperzní systémy“. Směrnice byly schváleny na zasedání katedry HiTMSE (zápis 25. ze dne 22. června 2009). Vydáno v souladu s plánem vydávání vzdělávací a metodické literatury na rok 2010, schváleným Akademickou radou VTI NRNU MEPhI. Reg. 65/09 z “15” Recenzent O.A. Ozherelev docent Ústavu chemie a strojního inženýrství STI NRNU MEPhI, Ph.D. tech. Vědecký redaktor R.V. Firsova Podepsáno pro publikaci Formát 60x84/32 Typeface Times New Roman. Dopisní papír 2 Plochý tisk. Podmíněné trouba l. 0,35 Akademický vyd. l. 0,63 Náklad 50 výtisků. Objednávka 2 Vytištěno na IPO STI NRNU MEPhI, Seversk, Tomsk region, Kommunistichesky Ave., 65

3 Obsah 1 Plán kolokvia Teoretická část Experimentální část Doporučená literatura

4 4 1 Plán kolokvia 1.1 Strukturované systémy, důvody a podmínky jejich vzniku. 1.2 Fenomény tixotropie, synereze a bobtnání. 1.3 Viskozita pravých a koloidních roztoků. Newtonův zákon viskozity. Rozměr viskozity. 1.4 Poiseuilleova rovnice, podmínky její použitelnosti. 1.5 Newtonské a nenewtonské kapaliny. Strukturální nebo abnormální viskozita, důvody jejího vzniku. 1.6 Závislost viskozity na koncentraci roztoku. 1.7 Kapilární metoda stanovení viskozity. 2 Teoretická část Koloidní a mikroheterogenní systémy s kapalným a pevným disperzním prostředím mají určité mechanické vlastnosti: viskozitu a plasticitu. Tyto vlastnosti souvisí se strukturou těchto systémů, proto se nazývají strukturně mechanické vlastnosti. Na základě interakce mezi částicemi se dispergované systémy dělí na volně dispergované a koherentně dispergované. Mezi volně disperzní systémy patří bezstrukturní systémy, ve kterých částice dispergované fáze nejsou vzájemně spojeny v jedné souvislé síti a jsou schopny se samostatně pohybovat v disperzním prostředí vlivem Brownova pohybu nebo gravitace. Takové systémy neodolávají smykovým silám, mají tekutost a všechny další vlastnosti charakteristické pro běžné kapaliny (soly, volně rozptýlené systémy). V kohezivně rozptýlených systémech jsou částice navzájem spojeny mezimolekulárními silami, čímž vytvářejí jedinečné prostorové sítě nebo struktury (struktury) v disperzním médiu. Částice, které tvoří strukturu, nejsou schopny volného pohybu a mohou provádět pouze oscilační pohyby. Takové systémy zahrnují gely (želé), koncentrované suspenze (pasty) a koncentrované emulze a pěny, stejně jako prášky. Gely a želé jsou pevné netekuté strukturované systémy vytvořené jako výsledek působení molekulárních adhezních sil mezi koloidními částicemi nebo makromolekulami polymeru. Buňky prostorových sítí gelů a želé jsou naplněny rozpouštědlem. Podle povahy látek se získávají buď křehké gely, strukturované dvoufázové systémy, nebo elastické gely, tzn. želé strukturované jednofázové systémy. Křehké gely se získávají z tvrdých koloidních částic jako výsledek koagulace solů. Elastické gely, zvané želé, vznikají díky adhezi makromolekul organických polymerů (guma, želatina atd.).

5 Soudržné disperzní systémy do určité míry mají vlastnosti pevných látek, schopnost udržet tvar, určitou pevnost, pružnost, elasticitu. Díky slabým spojům pletiva se však struktury poměrně snadno ničí a tyto systémy získávají schopnost proudění. Mezilehlou pozici mezi volně rozptýlenými a koherentně rozptýlenými systémy zaujímají přechodné systémy (strukturované kapaliny). Částice těchto systémů jsou vzájemně spojeny do volných agregátů, ale netvoří souvislou strukturu. Takové agregáty lze považovat za fragmenty prostorové mřížky, které se z toho či onoho důvodu neukázaly jako spojité. Strukturované kapaliny mají strukturní a mechanické vlastnosti, které jsou mezi vlastnostmi volných a koherentně rozptýlených systémů. Tyto systémy jsou schopné proudění, ale neřídí se zákony proudění běžných kapalin. Příklady strukturovaných kapalin zahrnují zředěné suspenze jílů a krevní plazmy. Struktury vzniklé ve vysoce disperzních systémech se dělí na koagulační a kondenzační krystalizaci. Ty první vznikají spojováním částic mezimolekulárními silami do článků, řetězců, prostorových sítí, v jejichž smyčkách se nachází disperzní prostředí. Vrstvy disperzního média mezi částicemi v místech jejich adheze mohou mít různé tloušťky nebo mohou zcela chybět. Při absenci mezivrstev se tvoří nejsilnější, ale také nejkřehčí koagulační struktury. Přítomnost tenké tekuté vrstvy mezi částicemi způsobuje menší pevnost struktury, ale dodává jí plasticitu. Čím silnější je vrstva média, tím nižší je pevnost struktury a tím je systém tekutější. Pokud se vlivem mezimolekulárních sil tvoří koagulační struktury, pak vlivem chemických sil vznikají kondenzační-krystalizační struktury. Tyto struktury vznikají buď jako důsledek tvorby pevných chemických vazeb mezi částicemi (kondenzační struktury), nebo jako výsledek slučování krystalů při krystalizaci nové fáze (krystalizační struktury). Struktury s tak silnými vazbami vykazují elasticky křehké vlastnosti. Tvorba krystalizační struktury má velký význam pro vytvrzování minerálních pojiv ve stavebních hmotách na bázi cementu, sádry apod. Koagulační struktury (gely) jsou schopny postupného zpevňování; stlačují se a uvolňují část kapaliny uzavřené v pletivu nebo rámu. Tento jev se nazývá synereze. Důvodem synereze je to, že v důsledku tepelného pohybu dochází v prostoru k přeskupování částic. Současně se zvyšuje počet a síla kontaktů mezi částicemi, což nevyhnutelně vede ke stlačení gelu a

6 vytlačování disperzního média z něj. Synerezi podporují všechny faktory, které způsobují koagulaci (přídavek elektrolytu, změna teploty atd.). Systémy s koagulační strukturou, ze kterých byla kapalina odstraněna sušením, jsou schopny tuto kapalinu opět absorbovat. Při kontaktu s kapalinou se prvky suché gelové struktury oddálí a vzniklé mezery se opět zaplní disperzním médiem. Tento jev se nazývá otok. Bobtnání vede k prudkému poklesu pevnosti konstrukce a ke zvýšení plastických a elastických vlastností daného tělesa. Mnoho gelů a želé pod vlivem mechanických vlivů při míchání, třepání atd. je schopno zkapalnit a přeměnit se na soly a roztoky polymerů a poté, když jsou skladovány v klidu, znovu ztvrdnou. Schopnost struktur spontánně se zotavit v průběhu času po jejich destrukci v důsledku mechanického působení se nazývá tixotropie. Tixotropii lze považovat za reverzibilní izotermický proces gel-sol; želé roztok. Fenomén tixotropie je vysvětlen skutečností, že přerušené vazby se v průběhu času obnovují v důsledku náhodných úspěšných srážek částic v Brownově pohybu. Koagulační struktury jsou tixotropní, tzn. schopné reverzibilní obnovy z mechanického zničení; kondenzační-krystalizační struktury jsou mechanickým vlivem nenávratně zničeny. Mnoho strukturovaných systémů, vyznačujících se nízkou pevností, má viskozitu blízkou viskozitě čistých kapalin. Viskozita kapalin, někdy nazývaná vnitřní tření, je odpor kapaliny vůči jejímu pohybu pod vlivem vnějších sil. Vnitřní tření v kapalinách je způsobeno kohezními silami mezi molekulami. Vnitřní tření se nejzřetelněji projevuje v kapalině protékající trubicí pod vlivem vnější síly. 6

7 Newtonův postulát: síla F, dyne, viskózního odporu kapaliny, velikosti a opačného směru k vnější síle, je rovna: dυ F = η S, (1) dx kde η (eta) viskozitní koeficient popř. viskozita kapaliny, P; S kontaktní plocha pohybujících se vrstev kapaliny, cm 2 ; dυ gradient rychlosti. dx Když kapalina protéká trubicí, její hmota se rozdělí na rovnoběžné vrstvy. Vrstva kapaliny ulpívající na stěnách se k nim přilepí a zůstává nehybná, přičemž další vrstvy se pohybují tím větší rychlostí, čím blíže jsou k ose trubice. Každá vrstva se tak pohybuje svou vlastní rychlostí υ a rychlost vrstev klesá od osy trubky k jejím okrajům. Označíme-li rozdíl rychlostí mezi dvěma sousedními vrstvami υ a vzdálenost mezi vrstvami x, pak υ/x (nebo pro velmi malý rozdíl rychlostí a tenké vrstvy kapaliny dυ/dx) budeme nazývat gradient rychlosti. [η] = [F] [x] [S υ]. Jednotka viskozity se nazývá poise (P) na počest francouzského vědce Poiseuille. 1 poise odpovídá viskozitě kapaliny, při které síla 1 dynu působící na plochu 1 cm 2 ve směru pohybu kapaliny způsobí proudění s gradientem rychlosti rovným jednotce. Viskozita 1 poise je velmi velká hodnota, takže se často používá hodnota 100krát menší než centipoise. Hodnota 1/η je převrácená hodnota viskozity a nazývá se tekutost. Charakterizuje pohyblivost kapaliny pod vlivem vnějších vlivů. Newtonův postulát platí a viskozita je konstantou látky pouze tehdy, když kapalina proudí vrstvu po vrstvě. Toto proudění se nazývá laminární. Laminární proudění se ale s rostoucí rychlostí může změnit v turbulentní vrstvy, ty se začnou mísit a vytvářet víry. Za těchto podmínek již Newtonův postulát neplatí. 7

8 Laminární proudění trubicemi popisuje i druhý zákon viskózního proudění Poiseuilleovou rovnicí: 4 π r P τ V =, (2) 8η l kde V je objem kapaliny protékající trubicí za čas τ; ra l poloměr a délka trubky; P tlakový rozdíl na koncích trubky; η viskozita kapaliny. Poiseuilleova rovnice se používá v kapilární metodě pro stanovení viskozity. Metoda je založena na měření doby průtoku určitého objemu kapaliny V kapilárou, jejíž poloměr a délka jsou konstantní. V běžném kapilárním viskozimetru je objem V také konstantní, proto je viskozita úměrná součinu Pτ, kde τ je doba, za kterou kapalina o objemu V proteče kapilárou. Newtonův postulát a Poiseuilleova rovnice jsou použitelné pouze pro čisté kapaliny, roztoky látek s nízkou molekulovou hmotností a některé koloidy. Za podmínek kapilárního proudění zůstává viskozita konstantní, tzn. nezávisí na vnější síle nebo tlaku, pod jejichž vlivem dochází k proudění, jak je znázorněno na obrázku 1. Při určitém tlaku však rychlost proudění nabude hodnoty přesahující kritickou hodnotu a proudění se stává turbulentním. Za těchto podmínek již viskozita není konstantou látky a začíná se zvyšovat s rostoucím tlakem, protože za turbulentních podmínek neplatí zákony viskózního proudění (Newton a Poiseuille). Tento charakter závislosti je znázorněn křivkou 1 (viz obrázek 1). 1 pravá kapalina; 2 anomální kapalina Obrázek 1 Závislost viskozity na tlaku 8

9 Čisté kapaliny, roztoky látek s nízkou molekulovou hmotností a koloidy, pro které platí Newtonův a Poiseuilleův zákon, se nazývají newtonské (pravé) kapaliny. Roztoky vysokomolekulárních látek a koloidů s anizodiametrickými částicemi (nekulovitými, tyčinkovitými, jehličkovitými nebo listovitými), stejně jako strukturované koloidní systémy, nepodléhají základním zákonům viskozity a vykazují tzv. anomální viskozita. Za prvé, viskozita takových systémů (i velmi zředěných) je vždy velmi vysoká a závisí na tlaku (viz obrázek 1, křivka 2). V oblasti laminárního proudění se viskozita anomálních (nenewtonských) kapalin nejprve s rostoucím tlakem snižuje, poté po dosažení určité hodnoty zůstává konstantní a nakonec v oblasti turbulentního proudění opět roste. U zředěných systémů to souvisí s tvarem částic. Jak se tlak zvyšuje, tyčovité částice jsou orientovány svou dlouhou osou ve směru toku a vykazují menší odpor; viskozita roztoku klesá. Podobná závislost je pozorována u systémů s deformovatelnými částicemi (například emulze). Kapičky dispergované fáze se se zvyšujícím se tlakem a průtokem prodlužují a mění se z kuliček na elipsoidy, což samozřejmě zvyšuje tekutost a snižuje viskozitu. Totéž se děje při proudění roztoků vysokomolekulárních látek s pružnými makromolekulami svinutými do koule. Zde je pokles viskozity způsoben napřímením molekul a jejich orientací ve směru proudění. V koncentrovaných systémech dochází k velmi hustým roztokům v důsledku vytváření struktur (sítě, rámce). Při proudění pod tlakem jsou takové struktury zničeny tím silněji, čím vyšší je tlak. Uvolněné rozpouštědlo roztok zředí a viskozita se sníží. Po úplném zničení struktury teče řešení podle Newtonových a Poiseuilleových zákonů. Abnormální viskozita roztoků se v takových případech nazývá strukturální. Viskozita roztoků a koloidních systémů závisí na koncentraci rozpuštěné nebo dispergované látky, protože molekuly rozpuštěné látky nebo částice dispergované fáze poskytují dodatečný odpor proti proudění. Se zvyšující se koncentrací se viskozita lineárně zvyšuje, pokud jsou částice dispergované fáze od sebe odděleny na dostatečně velké vzdálenosti, aby se vyloučila mezimolekulární interakce, a jsou to tuhé, nedeformovatelné kuličky. U roztoků vysokomolekulárních sloučenin taková závislost pozorována není, protože makromolekuly nemají kulovitý tvar a dokonce i ve zředěných roztocích interagují a tvoří agregáty, které zachycují kapalinu. já

10 3 Experimentální část Účel práce: prostudovat závislost viskozity roztoků glukózy na koncentraci. Předem se připraví vodné roztoky glukózy o následujících koncentracích: 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %. Viskozita se stanovuje pomocí kapilárního skleněného viskozimetru namontovaného vertikálně pomocí stativu. Viskozimetr znázorněný na obrázku 2 je trubička ve tvaru U, do jejíhož kolena je připájena kapilára 1 značky a, b Obrázek 2 Kapilární skleněný viskozimetr Při měření viskozity protéká kapalina ze zásobníku 2 kapilárou 1 do zásobníku 3. Viskozimetr je. naplněna trubicí 4 zkumavky. Při práci se stejným viskozimetrem musí být objem nalévané kapaliny konstantní (20 ml). Dále je pomocí gumové baňky kapalina nasávána do expanze 5 mírně nad značku „a“. Poté se kapalina nechá volně téci a pomocí stopek se určí doba průtoku kapaliny mezi značkami „a“ a „b“. Experiment se opakuje 4-5krát s každým roztokem. 10

11 Viskozita roztoku se určuje srovnáním s viskozitou čistého rozpouštědla, které je převzato z referenční knihy. Měření by měla začít s čistým rozpouštědlem a poté s roztoky od nízkých po vyšší koncentrace. Při nasávání roztoku musíte zajistit, aby roztok nepěnil a v kapiláře nebyly žádné vzduchové bubliny. Je také nutné pečlivě zajistit, aby kapka roztoku nestagnovala v zúžení zkumavky poblíž značky „a“, protože to může vést k významným chybám. Doba expirace pro stejnou koncentraci při více měřeních by se neměla lišit o více než 0,5 s. Viskozita roztoku se vypočítá podle vzorce: τ d η = η0, (3) τ d kde η 0 je viskozita vody při dané teplotě; τ a τ 0, v tomto pořadí, doba výtoku roztoku a čisté vody; d a d 0 hustota roztoku a vody. Hustota roztoku se stanoví pomocí pyknometru. Při experimentální teplotě se nejprve zváží prázdný pyknometr a poté naplněný. Hustota d se vypočítá podle rovnice: 0 0 (gi g) (g g), kde d 0 je hustota vody; g hmotnost prázdného pyknometru; g 0 hmotnost pyknometru s vodou; g i je hmotnost pyknometru s roztokem. d = d (4) Výsledky měření a výpočtů se zapisují do tabulky. 0 Tabulka 1 Výsledky měření a výpočtů C, % t, sec. g i, g m = (g i g), g d, g/cm 3 h, cp Nakreslete graf závislosti viskozity roztoku na koncentraci a vyvodte příslušný závěr. 0 11

FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA SEVERSKÝ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání "Národní výzkum

FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA SEVERSKÝ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání "Národní výzkum

FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA SEVERSKÝ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání "Národní výzkum

Téma 5. Základy reologie. Viskozita polymerních roztoků. Teoretická část. Viskózní kapaliny a roztoky vysokomolekulárních látek (VMS) se podle charakteru proudění dělí na newtonské a nenewtonské. Newtonovský

Ministerstvo školství Ruské federace Státní vzdělávací instituce IRKUTSK STÁTNÍ UNIVERZITA STANOVENÍ VISKOZITNÍHO KOEFICIENTU POMOCÍ KAPILÁRNÍHO VISKOMETRU Metodický

Laboratorní práce na téma „Viskozita“ Reologické vlastnosti koloidních systémů. Viskozita Projev molekulárních kinetických vlastností koloidních systémů je neoddělitelně spjat s jejich reologickou (viskozitou)

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Národní výzkumná jaderná univerzita"

FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA SEVERSKÝ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání "Národní výzkum

FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA SEVERSKÝ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání "Národní výzkum

1 Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "UFA STATE PETROLEUM TECHNICAL UNIVERSITY" Odd.

3. STUDIE ZÁVISLOSTI ViskoZITY KAPALINY NA TEPLOTĚ A KONCENTRACI NA KULIČKOVÉM VISKOMETRU Úvod Uvažujme proudění kapaliny potrubím. V případě, že sousedící vrstvy kapaliny (nebo plynu)

STÁTNÍ UNIVERZITA TOMSK Fyzikální fakulta STUDIUM KOEFICIENTŮ VISKOZITY KAPALIN STOKESOVOU METOdou Pokyny pro laboratorní práci Tomsk 2014 Zkontrolováno a schváleno

Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Federální agentura pro vzdělávání Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „UFA STATE OIL

Yaroslavl státní pedagogická univerzita pojmenovaná po. K. D. Ushinsky Ústav obecné fyziky Laboratoř molekulární fyziky Laboratorní práce 8 Stanovení viskozity kapaliny kapilárním viskozimetrem

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE NÁRODNÍ VÝZKUM STÁTNÍ UNIVERZITA TOMSK MĚŘENÍ VISKOZITNÍHO KOEFICIENTU KAPALINY STOKESOVOU METODOU Pokyny pro

4.1. Požadované matematické pojmy Def. Gradient fyzikální veličiny je vektor ukazující směr největšího nárůstu skalární funkce, jehož hodnota se mění z jednoho bodu

Práce.8 Studium závislosti viskozity kapaliny na teplotě a stanovení aktivační energie jejích molekul Vybavení: studovaná kapalina, kapilární viskozimetr, stopky, termostat s regulací

Ministerstvo školství a vědy Ruské federace NÁRODNÍ VÝZKUM STÁTNÍ UNIVERZITA TOMSK Schváleno přednostou. Katedra obecné a experimentální fyziky V. P. Demkin 2015 STANOVENÍ KOEFICIENTU

FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA SEVERSKÝ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání "Národní výzkum

KAZAŇSKÁ STÁTNÍ ARCHITEKTONICKÁ A STAVEBNÍ AKADEMIE Katedra fyziky METODICKÉ POKYNY PRO LABORATORNÍ PRÁCI Z FYZIKY pro studenty oborů 903, 90, 907, 908, 90 Laboratorní práce

Přednáška 18. ZÁKLADY FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ MECHANIKY Tvorba struktury v disperzních systémech Kontakty mezi částicemi: Koagulace (v primárním a sekundárním minimu) a fázové kontakty (jako u polykrystalů).

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKA Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Ukhta State Technical University" (USTU) STANOVENÍ VISKOZITY

1 Laboratorní práce 61 STANOVENÍ VISKOZITY KAPALIN STOKESOVOU METOdou Teoretický úvod Viskozita (vnitřní tření) je vlastnost kapalin a plynů odolávat pohybu jedné části

Laboratorní práce STANOVENÍ PRŮMĚRNÉ DÉLKY VOLNÉ DRÁHY A EFEKTIVNÍHO PRŮMĚRU MOLEKUL VZDUCHU KOEFICIENTEM VNITŘNÍHO TŘENÍ ZAŘÍZENÍ A PŘÍSLUŠENSTVÍ Zařízení pro stanovení průměrné délky

Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "UFA STATE PETROLEUM TECHNICAL UNIVERSITY" Oddělení

38 PROUD A VLASTNOSTI KAPALIN Úkol 1. Vyberte správnou odpověď: 1. Vnitřní tření je důsledkem přenosu... a) elektrického náboje; b) mechanický impuls; c) hmoty; d) množství tepla;

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „TYUMENSKÝ STÁTNÍ ARCHITEKTONICKÝ A STAVEBNÍK

1 - MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání

MOSKVA POLYTECHNIC UNIVERSITY Katedra fyziky LABORATORNÍ PRÁCE.5 STANOVENÍ VISKOZITNÍHO KOEFICIENTU KAPALINY STOCCA METODOU.5 Jméno studenta Splněno Obhájeno Kód skupiny MOSKVA 0_ Laboratoř

Pokyny pro provádění laboratorních prací 2.5. STUDOVÁNÍ ZÁVISLOSTI Viskozitního KOEFICIENTU KAPALINY NA TEPLOTĚ * * Anikin A.I. Vlastnosti plynů. Vlastnosti kondenzovaných systémů: laboratoř

MĚŘENÍ VIZKOZNÍHO KOEFICIENTU KAPALINY STOKESOVOU METODOU Pokyny pro provádění laboratorních prací MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RF NÁRODNÍHO VÝZKUMU STÁT TOMSK

Federální agentura pro vzdělávání Ruské federace Ukhta State Technical University 14 STANOVENÍ DYNAMICKÉ VISKOZITY KAPALINY METODA PADAJÍCÍ KOULE Pokyny pro laboratorní práci

Yaroslavl státní pedagogická univerzita pojmenovaná po. K. D. Ushinsky Katedra obecné fyziky Laboratoř mechaniky Laboratorní práce 11. Stanovení viskozity kapalin Stokesovou metodou Yaroslavl 2009

Státní vzdělávací ústav vyššího odborného vzdělávání IGMU Roszdrav Katedra obecné chemie Fyzikální a koloidní chemie STANOVENÍ bobtnání ŽELATINY V ZÁVISLOSTI NA PH ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ LABORATORNÍ PRÁCE Metodická příručka Irkutsk, 2008 Příručka byla zpracována

Ministerstvo všeobecného a odborného vzdělávání Ruské federace IRKUTSK STÁTNÍ UNIVERZITA Laboratorní práce 2-5 STANOVENÍ KOEFICIENTU VIZKOZITY VZDUCHU Metodická doporučení

Účel práce: seznámit se s jednou z metod stanovení součinitele vnitřního tření. Úkol: pomocí měřícího mikroskopu změřte průměr kuliček, změřte dobu jejich pádu a výšku pádu.

Práce.5 Stanovení viskozity plynů Úvod Plyny stejně jako kapaliny mají viskozitu, i když hodnota viskozitního koeficientu je v nich mnohem nižší než v kapalinách. Fyzikální příčiny viskozity

Irkutská státní technická univerzita Katedra všeobecně vzdělávacích disciplín FYZIKA Laboratorní práce.1. „Stanovení koeficientu dynamické viskozity kapaliny Stokesovou metodou“ doc. Ščepin

1 FEDERÁLNÍ AGENTURA PRO VZDĚLÁVÁNÍ STÁTNÍ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE VYSOKÉHO ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ MOSKVA STÁTNÍ UNIVERZITA DESIGNU A TECHNOLOGIE NOVOSIBIRSK TECHNOLOGICAL

Přednáška 2. Vznik struktury a vliv velikosti Nanostruktury mohou být: Rovnovážné a nerovnovážné nanostruktury. Kvazirovnovážné struktury. Rovnovážné nanostruktury jsou charakterizovány fyzikálně-chemicky

MOSKVA STÁTNÍ TECHNICKÁ UNIVERZITA CIVILNÍHO LETECTVÍ M.A. Butyugin, T.M. Ilyasova FYZIKA Vzdělávací a metodická příručka pro provádění laboratorních prací M-14 „Stanovení viskózního koeficientu

Laboratorní práce 16 STANOVENÍ KOEFICIENTU DYNAMICKÉ VISKOZITY KAPALINY STOKESOVOU METODOU Účelem práce je studium jevu vnitřního tření v plynech a kapalinách, experimentální stanovení koeficientu

STANOVENÍ MOLEKULÁRNÍ HMOTNOSTI VISKOZIMETRICKY STANOVENÍ MOLEKULÁRNÍ HMOTNOSTI VISKOZIMETRICKY

Viskoelasticita polymerních kapalin. Základní vlastnosti polymerních kapalin. Polymerní kapaliny s vysoce propletenými řetězci zahrnují polymerní taveniny, koncentrované roztoky a poloředěné

1 Téma 11: Základy hydrodynamiky Hydrostatika. Pascalův a Archimédův zákon Hustota tělesa je veličina rovna poměru hmotnosti tohoto tělesa k jeho objemu: m V Rozměr hustoty: [ ρ] = kg/m 3. Je-li

LABORATORNÍ PRÁCE.3 EXPERIMENTÁLNÍ STANOVENÍ KOEFICIENTU VNITŘNÍHO VZDUCHOVÉHO TŘENÍ; STANOVENÍ PRŮMĚRNÉ DÉLKY VOLNÉ DRÁHY MOLEKUL VZDUCHU. ÚČEL PRÁCE Účel práce je experimentální

FEDERÁLNÍ AGENTURA PRO VZDĚLÁVÁNÍ MOLEKULÁRNÍ FYZIKA: ČÁST 4. STATISTICKÝ CHARAKTER TERMODYNAMICKÝCH ZÁKONŮ Workshop pro vysoké školy Zpracoval: V.I. Kukuev, V.V. Černyšev, I.A. VORONĚŽ 009

Ministerstvo školství Ruské federace Tomská polytechnická univerzita Katedra teoretické a experimentální fyziky MĚŘENÍ ELEMENTÁRNÍHO NÁBOJE. MILLIKENOVA ZKUŠENOST Pokyny pro

Přednáška 7 (9.05.05) PROCESY PŘENOSU V PLYNECH Jakýkoli termodynamický systém, kterým rozumíme soubor velkého množství molekul, se za stálých vnějších podmínek dostává do termodynamického stavu

Hydroaeromechanika Sestavil ass. Katedra BNGS SamSTU, magistr Nikitin V.I. Lekce 3. 3. RHEOLOGICKÉ MODELY Reologie je věda o chování různých tekutých a plastových těles při mechanickém zatížení.

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE KAZAN STÁTNÍ ARCHITEKTONICKÁ A STAVEBNÍ UNIVERZITA Katedra chemie a techniky prostředí ve stavebnictví Gromakov N.S. POVRCHOVÉ NAPĚTÍ

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání TYUMEN STÁTNÍ ARCHITEKTONICKÉ A STAVEBNÍ

Laboratorní práce STANOVENÍ KOEFICIENTU VNITŘNÍHO TŘENÍ KAPALINY STOKESOVOU METODOU 1. Účel a cíle laboratorní práce Účelem práce je stanovení viskozity neboli vnitřního tření různých

MINISTR ŠKOLSTVÍ A VĚDY KIRO RUSKÁ FEDERACE FEDERÁLNÍ STÁTNÍ AUTONOMNÍ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE VYSOKÉHO ODBORNÉHO ŠKOLSTVÍ "Národní

Federální agentura pro vzdělávání Ruské federace Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání Ivanovská státní chemicko-technologická univerzita

222. STANOVENÍ ViskoZITY KAPALINY STOKESOVOU METODOU Úvod Na kuličku padající ve viskózním prostředí působí gravitační síla mg, Archimédova síla F A a odporová síla média Stokesova síla F C. mg = s Vg, (1) FA

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKA Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Ukhta State Technical University" (USTU) 14 DEFINICE DYNAMICKÉHO

Test Systém s kapalným disperzním prostředím a dispergovanou fází ve formě koloidních částic se nazývá: Suspenze.. Emulze 3. Pěna 5. Roztok VMV. Hydrosolový systém As S 3 je: Volně dispergovaný lyofilní.

PŘEDNÁŠKA ZÁKLADNÍ KONCEPCE HYDRODYNAMICKÉ DISTRIBUCE RYCHLOSTI PO POLOMĚRU ROVNICE POISEULE POISEULE Hydraulický poloměr a ekvivalentní průměr Když se kapaliny pohybují kanály libovolného tvaru, průřez

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE FEDERÁLNÍ STÁTNÍ AUTONOMNÍ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE VYSOKÉHO ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ „National Research Nuclear University“

Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Tambovská státní technická univerzita" STANOVENÍ VISKOZITY

MOSKVA STÁTNÍ TECHNICKÁ UNIVERZITA CIVILNÍHO LETECTVÍ A.N. Timošenko, A.N. Kozlov Yu.V. Tikhomirov, A.A. Kukoleva CERTIFIKACE ORGANIZACÍ FYZIKA ZÁSOBOVÁNÍ LETECKÝM PALIVO Vzdělávací a metodické

Ministerstvo školství Ruské federace Tomská polytechnická univerzita Katedra teoretické a experimentální fyziky „SCHVÁLENO“ Děkan UNMF I.P. Černov 14. května 2002 STUDIE DISTRIBUCE

Státní vysoká škola "DONĚCK NÁRODNÍ TECHNICKÁ UNIVERZITA" Ústav fyziky Laboratorní zpráva 17 STANOVENÍ VIZKOZITY KAPALIN METODU PADAJÍCÍ KOULE Vyplnil student

50 A. Mechanika také. Historicky byly odvozeny z Newtonových zákonů dynamiky, ale představují mnohem obecnější principy, jejichž rozsahem je celá fyzika jako celek, nikoli

PŘEDNÁŠKA 4 MECHANIKA TEKUTIV, ZÁKLADY BIOREOLOGIE A NĚKTERÉ OTÁZKY HEMODYNAMIKY I. Ideální a reálné kapaliny II. Proudění viskózní kapaliny potrubím IV